专利名称：防范考场无线电作弊屏蔽系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种能在全频带无线电范围内防范考场作弊的屏蔽系统，尤其是一种针对当前高科技无线作弊的特点，进行的多频段、多方式阻断无线电作弊信号的屏蔽系统，具体地说是ー种防范考场无线电作弊屏蔽系统。
背景技术：
目前，随着无线通信技术的发展，目前利用无线信号在考场内作弊的行为也日益增多，目前无线信号作弊的方式归为如下几种方式I.通过手机信号作弊(I)利用手机短信通道来发送答案到作弊者的手机上的作弊方式这种方式作弊的动作较大，因此隐蔽性较差。(2)利用手机+音频转发器+隐形耳机的作弊方式考生携帯手机、音频转发器和隐形耳机，场外获得答案后拨打考生手机，手机被设置为静音和自动接听，并通过耳机接ロ将话音接到音频转发器上，音频转发器通过考生脖子上或腰间或衣服上的线圈将话音转化为随声音变化的磁场，那么在磁场作用范围内的磁性物体都会产生与声音一样的振动这种振动虽然很微弱，但由于隐形耳机位于耳道内、耳膜或口腔上，利用人耳的高灵敏度可以听清产生的声音。这种方式提高了作弊隐蔽性。由于手机信号频率范围是确定的，调制方式也是确定的，很容易被干扰和屏蔽，目前这种作弊方式在省级以上的正式考试中已经被有效屏蔽了，但在日常考试中仍时有发生。2.通过特殊频段无线电信号作弊( I)利用针孔摄像+微波无线通讯进行图像传输作弊方式通过针孔摄像+微波无线通讯从考场向外传试卷图像以窃取试卷，其使用微波的频段通常为I. 2GHZ或2. 4GHz频率，接收点距离携带发射机的作弊者在300米以内，一般还会伴随着在场外通过对讲机等语音设备来指挥携带摄像头的作弊者进行试卷的移动。( 2)利用对讲机+收发一体机+隐形耳机作弊方式这种方式与利用手机+音频转发器+隐形耳机作弊方式类似，只是使用对讲机或其他类似对讲机的接收装置代替手机，来避开手机屏蔽器的干扰。(3)利用特殊频段数传发射机+数传接收进行作弊的方式其特点是隐蔽性强，接收终端往往被伪装成钢笔、手表、直尺、橡皮、眼镜盒、皮带扣等等，并且答案信息以文字形式存储，液晶显示，功能上相当于寻呼机，可以在短时间内传输较大的文字量。数传设备的传输速度很快，一般可以达到2400 9600bps,相当于姆秒传输50 200多个汉字,实际上由于加入了校验和纠错码，真正的传输速度约为20 80个汉字。数传作弊设备功能较多，包括过滤重复信息和错误信息，瞬间销毁数据功能以及使用遥控笔来翻页和开关屏幕等。特殊频段无线电信号作弊是目前使用最多的无线电作弊方式，占目前作弊器材的3/4以上。有时场外会使用大功率的车载电台来提高作弊的距离，接收器的频率可以通过计算机来实现跳频，因此隐蔽性和抗屏蔽干扰能力強。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的屏蔽系统功能単一，无法实现对特殊频段无线电信号进行屏蔽的问题，设计ー种能对考场实现所有可用通信频段的屏蔽并实现无线音频信号的阻断的防范考场无线电作弊屏蔽系统。本实用新型的技术方案是ー种防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是它包括一手机下行通道及WLAN屏蔽单元I，该手机下行通道及WLAN屏蔽 单元I用于实现对手机下行通道及WLAN无线局域网的信号固定频率屏蔽阻断；一 50 820MHz全频段屏蔽单元2，该50 820MHz全频段扫频单元2通过在I μ s以内的扫频信号干扰实现对50 820MHz范围内的无线信号干扰；ー无线音频信号阻断単元3，该无线音频信号阻断単元3用于实现对20Hz —20kHz无线音频信号的屏蔽阻断；—微机控制系统单兀4,该微机控制系统单兀4用于系统的自检、工作方式控制、扫频方式控制并与人机交互接ロ単元5及设备通讯接ロ単元6的数据信号连接端双向连接；它的控制信号输出端与手机下行通道及WLAN屏蔽单元1、50 820MHz全频段屏蔽单元2和无线音频信号阻断単元3对应的输入端连接；一人机交互操作接ロ单元5，该人机交互操作接ロ单元5用于实现接收操作人员的按键指令、通过LED或LCD实现系统状态显示功能；一设备通讯接ロ単元6，该设备通讯接ロ単元6用于实现系统设备的调试、程序下载及接收上位的远程操作指令；一天线阵列単元7，该天线阵列单元7用于实现多频段无线信号的发射与覆盖；它的输入端分别与手机下行通道及WLAN屏蔽单元1、50 820MHz全频段屏蔽单元2和无线音频信号阻断単元3对应的输出端相连，它的功率检测信号反馈端与微机控制系统单元4对应的输入端相连。所述的手机下行通道及WLAN屏蔽单元系统I主要由多路信号发生器101、信号调制器102、信号滤波器103和射频信号功放104组成，多路信号发生器101的控制信号输入端与微机控制単元4的控制信号输出端相连，多路信号发生器101工作产生手机下行及WLAN频段信号，信号依次通过信号调制器102、信号滤波器103和信号射频单元104产生射频信号，射频信号接入定制的天线阵列単元7对应的输入端并发射出去，实现手机下行通道及WLAN信号的固定频段阻断及屏蔽信号的有效覆盖。所述的50 820MHz全频段屏蔽单元2主要由射频信号功放201、屏蔽信号滤波器202、扫频信号滤波器203、屏蔽信号调制器204、跳频器205、屏蔽信号发生器206和跳频本振207所组成，屏蔽信号发生器206的信号控制端与微机控制単元4的控制信号输出端相连，屏蔽信号发生器206产生考场屏蔽干扰信号经屏蔽信号调制器204直接形成特定频段的高频调制信号，该信号一路经屏蔽信号滤波器202及射频信号功放201生成特定频段的射频屏蔽干扰信号并接入天线阵列単元7 ;另一路进入跳频器205，在跳频器205中，该屏蔽信号调制器204产生的调制信号与微机管理控制单元4产生的跳频指令信号及由跳频本振207产生的本振信号进行合成形成特定波形扫频信号，该特定波形扫频信号经扫频信号滤波器203滤波后送入射频信号功放201中形成扫频屏蔽射频信号，该扫频屏蔽射频信号经天线阵列单元7发射出去，实现50 820MHz全频段屏蔽和空间上的有效覆盖；天线阵列単元7上对就的天线接ロ的功率检测单元产生功率检测信号，该检测信号回馈到微机控制单元4用以判断50 820MHz全频段屏蔽单元2的工作状态。所述的无线音频信号阻断単元3主要由音频调制器301和音频信号放大器302组成，音频调制器301的输入端与微机控制単元4产生的杂散噪声信号及作弊警告信号输出端相连，音频调制器301将杂散噪声信号及作弊警告信号调制后输入音频信号放大器302中放大形成強大的音频电流信号，该音频电流 信号送入天线阵列単元7中的音频线圈中产生音频磁场，在耳机中形成干扰，使采用隐形耳机作弊者无法正常进行作弊活动；天线阵列単元7相应天线接ロ的功率检测单元产生功率检测信号，并回馈到微机控制単元4用以判断无线音频信号阻断単元3的工作状态。所述的音频信号放大器302还连接有智能匹配感应线圈303，智能匹配感应线圈303将感应到的音频电流作为电流反馈信号送入到音频信号放大器302的负反馈単元，使得音频磁场线圈中的电流产生恒定磁通势实现对于不同大小的教室系统的自适应调节功能，随时音频磁场保持最佳输出状态。所述的天线阵列単元7主要由手机下行通道及WLAN天线阵列701、50 820MHz全频段天线阵列702、音频线圈703及功率检测单元704组成，手机及WLAN频段射频信号由手机下行通道及WLAN天线阵列组701发送，50 820MHz频段射频信号由50 820MHz全频段天线阵列702发送，音频电流信号由音频线圈703发送，功率检测单元704检测手机下行通道及WLAN天线阵列701、50 820MHz全频段天线阵列702及音频线圈703的输出功率，并将检测信号传输给微机控制単元4用以判断系统的工作状态是否正常。本实用新型的有益效果I.实用新型能有效防范多种方式的无线电作弊，其中包括手机通信作弊、WLAN频段作弊、50ΜΗζ--820ΜΗζ频段范围内特殊频点或作弊。2.本实用新型的微机控制的跳频扫频的50 820MHz全频段扫频单元2，可以产生正弦波、三角波、锯齿波、阶梯波、矩形波、随机跳频等多种扫频波形，可以形成噪声调频干扰、函数扫频干扰、函数扫频+噪声干扰等干扰样式，有效防范无线电信号的调频作弊。3.本实用新型的无线音频信号阻断単元3，采用了智能匹配感应线圈303将感应到的音频电流作为电流反馈信号送入到音频信号放大器的负反馈単元，使得音频磁场线圈中的电流产生恒定磁通势实现对于不同大小的教室系统的自适应调节功能，随时音频磁场保持最佳输出状态，在技术上保证了无线音频信号的阻断。4.本实用新型通过多种信号屏蔽技术集成为一体，减小了系统的体积，降低了系统安装的复杂性，提高了系统的工作效率。5.本实用新型具有良好的自检功能，提高了系统的可靠性，降低了系统的维保难度。6.本实用新型的设备通讯接ロ単元6可实现系统设备的调试、程序下载可以实现系统升级换代的低成本化，具有接收上位的远程操作指令，实现新型防范考场无线电作弊屏蔽系统的远程操作控制，这为与无线电作弊检测信号的检测设备联动提供了可能性。
图I是本实用新型的系统结构示意图。图2是本实用新型的手机下行通道及WLAN屏蔽单元系统框图。图3是本实用新型的50 820MHz全频段屏蔽单元的系统框图。图4是本实用新型的无线 音频信号阻断単元的系统框图。图5是本实用新型的天线阵列単元的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进ー步的说明。如图1-5所示。ー种防范考场无线电作弊屏蔽系统，它主要由手机下行通道及WLAN屏蔽单元I、50 820MHz全频段屏蔽单元2、无线音频信号阻断単元3、微机控制系统单元4、人机交互操作接ロ単元5、设备通讯接ロ単元6、天线阵列単元7所组成，如图I。它能实现的无线音频信号的阻断范围如表I所示。
_表I本实用新型的全向天线阵到可监的射坡換段ー览表_
千扰频段频率范围屏蔽半径备注
_870iH^-880IHz _ 30m__CDIA_
925MH^960HHz3 QmGSM
手机下行通信频段--
1800MHd920腿 ζ30m TD93DMA/PHS/DCS
201 OMHt 21451Hz3 CMSG
WUN 频段2. 2GH^2. KHz30m局域网
其他频率范围50ΜΗ^820ΙΗζ3 CM特殊频段本实用新型各组成单元实现的功能是I.手机下行通道及WLAN屏蔽单元I，实现对手机下行通道及WLAN无线局域网的信号固定频率屏蔽阻断；2. 50 820MHz全频段扫频单元2，通过在I μ s以内的扫频信号干扰实现对50 820MHz范围内的无线信号干扰；3.无线音频信号阻断単元3，实现对无线音频信号屏蔽阻断；4.微机控制系统单元4，实现系统的自检、工作方式控制、扫频方式控制、人机交互接ロ单元控制、设备通讯接ロ单元控制；5.人机交互操作接ロ单元5，实现接收操作人员的按键指令、通过LED或IXD现实状态显示功能。[0049]6.设备通讯接ロ単元6，实现系统设备的调试、程序下载及接收上位的远程操作指令。7.天线阵列単元7，实现多频段无线信号的发射与覆盖。各组成单元详述如下I.手机下行通道及WLAN屏蔽单元系统I的框图如图2所示。它主要由多路信号发生器101、信号调制器102、信号滤波器103、射频信号功放104所组成。具体工作方式是，多路信号发生器101工作产生手机下行及WLAN频段信号，信号依次通过信号调制器102、信号滤波器103和信号射频单元104产生射频信 号，并将射频信号接入定制的天线阵列并发射出去，实现手机下行通道及WLAN信号的固定频段阻断及屏蔽信号的有效覆盖。其中，天线阵列単元7相应天线接ロ的功率检测单元704 (见图5所示)产生功率检测信号，并回馈到微机控制単元用以判断该单元的工作状态。2. 50 820MHz全频段扫频单元2系统框图如图3所示。50 820MHz全频段扫频单元2主要由射频信号功放201、屏蔽信号滤波器202、扫频信号滤波器203、屏蔽信号调制器204、跳频器205、屏蔽信号发生器206、跳频本振207所组成。具体工作方式是屏蔽信号发生器206产生考场屏蔽干扰信号经屏蔽信号调制器204直接形成特定频段的高频调制信号，该信号一路经屏蔽信号滤波器202及射频信号功放201生成特定频段的射频屏蔽干扰信号并接入天线阵列単元7 ;另一路进入跳频信号发生器，在跳频器中通过由微机管理控制单元控制的跳频指令发生器和频率合成器将高频调制信号和跳频本振207的本振信号进行合成形成特定波形扫频信号经扫频信号滤波器203和射频信号功放201形成扫频屏蔽射频信号，并将其接入天线阵列単元7并发射出去，实现50 820MHz全频段屏蔽和空间上的有效覆盖。其中，天线阵列单元7相应天线接ロ的功率检测单元704 (见图5所示)产生功率检测信号，并回馈到微机控制単元用以判断该单元的工作状态。3.无线音频信号阻断単元3系统框图如图4所示。无线音频信号阻断単元3主要由音频调制器301、音频信号放大器302、智能匹配感应线圈303组成。具体工作方式是微机控制单元产生杂散噪声信号或作弊警告信号经音频调制器301和音频信号放大器302形成強大的音频电流信号，该信号送入天线阵列単元中的音频线圈703 (见图5所示)中将形成电流回路，根据奥斯特效应，将在线圈的周围产生音频磁场，根据安培定则，这些磁场在教室中心将叠加增强，而在教室外则相对较弱。这些磁场同样会对隐形耳机产生作用，从而在耳机中形成干扰，使采用隐形耳机作弊者无法正常进行作弊活动。此外，智能匹配感应线圈303将感应到的音频电流作为电流反馈信号送入到音频信号放大器的负反馈単元，使得音频磁场线圈中的电流产生恒定磁通势实现对于不同大小的教室系统的自适应调节功能，随时音频磁场保持最佳输出状态。天线阵列单元7相应天线接ロ的功率检测单元704 (见图5所示)产生功率检测信号，并回馈到微机控制単元用以判断该单元的工作状态。4.微机控制系统单元4，实现系统的自检、工作方式控制、扫频方式控制、人机交互接ロ单元控制、设备通讯接ロ单元控制；其系统及具体实现功能见图I一4所示。5.人机交互操作接ロ单元5，实现接收操作人员的按键指令、通过LED或IXD现实状态显示功能。[0059]6.设备通讯接ロ単元6，实现系统设备的调试、程序下载及接收上位的远程操作指令，实现新型防范考场无线电作弊屏蔽系统的远程操作控制。7.天线阵列単元7系统框图如图5所示。天线阵列単元7主要由手机下行通道及WLAN天线阵列701、50 820MHz全频段天线阵列702、音频线圈703及功率检测单元704所组成。具体工作方式是手机及WLAN频段射频信号由手机下行通道及WLAN天线阵列组701发送，50 820MHz频段射频信号由50 820MHz全频段天线阵列702发 送，音频电流信号由音频线圈703发送，功率检测单元704检测手机下行通道及WLAN天线阵列701、50 820MHz全频段天线阵列702及音频线圈703的输出功率，并将检测信号传输给微机控制単元4用以判断系统的工作状态是否正常。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1.ー种防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是它包括 一手机下行通道及WLAN屏蔽单元(I )，该手机下行通道及WLAN屏蔽单元(I)用于实现对手机下行通道及WLAN无线局域网的信号固定频率屏蔽阻断； 一 50 820MHz全频段屏蔽单元(2)，该50 820MHz全频段扫频单元(2)通过在I μ s以内的扫频信号干扰实现对50 820MHz范围内的无线信号干扰； ー无线音频信号阻断単元(3 )，该无线音频信号阻断単元(3 )用于实现对20Hz — 20kHz无线音频信号的屏蔽阻断； 一微机控制系统单元(4)，该微机控制系统单元(4)用于系统的自检、工作方式控制、扫频方式控制并与人机交互接ロ単元(5)及设备通讯接ロ単元(6)的数据信号连接端双向连接；它的控制信号输出端与手机下行通道及WLAN屏蔽单元(1)、50 820MHz全频段屏蔽単元(2)和无线音频信号阻断単元(3)对应的输入端连接； 一人机交互操作接ロ单元(5)，该人机交互操作接ロ单元(5)用于实现接收操作人员的按键指令、通过LED或LCD实现系统状态显示功能； 一设备通讯接ロ単元(6)，该设备通讯接ロ単元(6)用于实现系统设备的调试、程序下载及接收上位的远程操作指令； 一天线阵列単元(7)，该天线阵列单元(7)用于实现多频段无线信号的发射与覆盖；它的输入端分别与手机下行通道及WLAN屏蔽单元(I)、50 820MHz全频段屏蔽单元(2 )和无线音频信号阻断単元(3)对应的输出端相连，它的功率检测信号反馈端与微机控制系统单元(4)对应的输入端相连。
2.根据权利要求I所述的防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是所述的手机下行通道及WLAN屏蔽单元系统(I)包括多路信号发生器(101)、信号调制器(102)、信号滤波器(103)和射频信号功放(104)，多路信号发生器(101)的控制信号输入端与微机控制単元(4)的控制信号输出端相连，多路信号发生器(101)工作产生手机下行及WLAN频段信号，信号依次通过信号调制器(102)、信号滤波器(103)和信号射频单元(104)产生射频信号，射频信号接入定制的天线阵列単元(7)对应的输入端并发射出去，实现手机下行通道及WLAN信号的固定频段阻断及屏蔽信号的有效覆盖。
3.根据权利要求I所述的防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是所述的50 820MHz全频段屏蔽单元(2)包括射频信号功放(201)、屏蔽信号滤波器(202)、扫频信号滤波器(203)、屏蔽信号调制器(204)、跳频器(205)、屏蔽信号发生器(206)和跳频本振(207)，屏蔽信号发生器(206)的信号控制端与微机控制単元(4)的控制信号输出端相连，屏蔽信号发生器(206)产生考场屏蔽干扰信号经屏蔽信号调制器(204)直接形成特定频段的高频调制信号，该信号一路经屏蔽信号滤波器(202)及射频信号功放(201)生成特定频段的射频屏蔽干扰信号并接入天线阵列単元(7);另一路进入跳频器(205)，在跳频器(205)中，该屏蔽信号调制器(204)产生的调制信号与微机管理控制单元(4)产生的跳频指令信号及由跳频本振(207)产生的本振信号进行合成形成扫频信号，该扫频信号经扫频信号滤波器(203)滤波后送入射频信号功放(201)中形成扫频屏蔽射频信号，该扫频屏蔽射频信号经天线阵列单元(7)发射出去，实现50 820MHz全频段屏蔽和空间上的有效覆盖；天线阵列単元(7)上对就的天线接ロ的功率检测单元产生功率检测信号，该检测信号回馈到微机控制单元(4)用以判断50 820MHz全频段屏蔽单元(2)的工作状态。
4.根据权利要求I所述的防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是所述的无线音频信号阻断単元(3)包括音频调制器(301)和音频信号放大器(302)，音频调制器(301)的输入端与微机控制単元(4)产生的杂散噪声信号及作弊警告信号输出端相连，音频调制器(301)将杂散噪声信号及作弊警告信号调制后输入音频信号放大器(302)中放大形成強大的音频电流信号，该音频电流信号送入天线阵列単元(7)中的音频线圈中产生音频磁场，在耳机中形成干扰，使采用隐形耳机作弊者无法正常进行作弊活动；天线阵列単元(7)相应天线接ロ的功率检测单元产生功率检测信号，并回馈到微机控制単元(4)用以判断无线音频信号阻断単元(3)的工作状态。
5.根据权利要求4所述的防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是所述的音频信号放大器(302)还连接有智能匹配感应线圈(303)，智能匹配感应线圈(303)将感应到的音频电流作为电流反馈信号送入到音频信号放大器(302)的负反馈単元。
6.根据权利要求I所述的防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是所述的天线阵列单元(7)包括手机下行通道及WLAN天线阵列(701)、50 820MHz全频段天线阵列(702)、音频线圈(703)及功率检测单元(704)，手机及WLAN频段射频信号由手机下行通道及WLAN天线阵列组(701)发送，50 820MHz频段射频信号由50 820MHz全频段天线阵列(702)发送，音频电流信号由音频线圈(703)发送，功率检测单元(704)检测手机下行通道及WLAN天线阵列(701)、50 820MHz全频段天线阵列(702)及音频线圈(703)的输出功率，并将检测信号传输给微机控制単元(4)用以判断系统的工作状态是否正常。
专利摘要一种防范考场无线电作弊屏蔽系统，其特征是它包括手机下行通道及WLAN屏蔽单元(1)、50～820MHz全频段屏蔽单元(2)、无线音频信号阻断单元(3)、微机控制系统单元(4)、人机交互操作接口单元(5)、设备通讯接口单元(6)和天线阵列单元(7)，微机控制系统单元(4)与手机下行通道及WLAN屏蔽单元(1)、50～820MHz全频段屏蔽单元(2)、无线音频信号阻断单元(3)的输入端相连，手机下行通道及WLAN屏蔽单元(1)、50～820MHz全频段屏蔽单元(2)、无线音频信号阻断单元(3)的输出端与天线阵列单元(7)的输入端相连，天线阵列单元(7)发出相应的干扰信号。本实用新型通过多种信号屏蔽技术集成为一体，减小了系统的体积，降低了系统安装的复杂性，提高了系统的工作效率。
文档编号H04B1/7097GK202444497SQ20122004521
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者屠景盛, 郑李明 申请人:江苏跨域信息科技发展有限公司